0xide: локальный облачный сервер

26 октября 2023 года Oxide Computer Company объявила ^[2] о начале продаж «первого в мире коммерческого облачного компьютера», анонс которого состоялся ещё в 2020 году на стэнфордской лекции «Душа новой машины. Преосмысление серверного компьютера» ^[3].

Не все сразу поняли, чем 0xide отличается от обычного сервера и почему в маркетинговых материалах он называется «облачный компьютер».

Для начала есть смысл мельком взглянуть в прошлое…

▍ Краткая история серверов

Первым сервером в современном понимании можно считать IBM 709 ^[4] (1957 г.). По крайней мере, это первый в истории компьютер, способный на многозадачность. В него можно было загрузить несколько заданий, а он выполнял их «одновременно». Этот сервер весом 70 тонн занимал комнату площадью 14×13 метров (плюс комната поменьше для кондиционера):

Передняя панель IBM 709, источник ^[5]

Следующим этапом стал PDP-11 ^[6] (1970), потом в течение десятилетий моду задавали мейнфреймы нового поколения, преимущественно IBM, Sun Microsystems, Silicon Graphics (они купили фирму Cray) и др.

Например, в 90-е годы Sun Microsystems выпускала корпоративные серверы в линейке Sun Enterprise ^[7] вроде таких:

Sun Starfire 10000 (64 процессора UltraSPARC II, операционная система Solaris) стоил около $1 млн. На таких серверах работали крупные сайты эпохи доткомов (например, eBay занимал целый шкаф)

Сейчас эти коммерческие мейнфреймы выглядят как экзотика. В 2000-е клиенты стали покупать или арендовать преимущественно серверы стандартных размеров 1U или 2U для установки в серверную стойку (тоже стандартного размера).

Эти серверы сохраняли стандартную архитектуру персонального компьютера и не слишком отличались от него: здесь такие же процессоры x86 (серверный вариант), такие же накопители, память, порты (USB, HDMI и проч.), разъём VGA, привод CD и т. д.

Сервер HP ProLiant DL380 G6 (2011 г.), источник ^[8]

В настоящее время эти серверы эволюционировали в нечто подобное:

Сервер HPE ProLiant DL380 Gen10

Привод CD заменили на DVD, а разъём VGA на HDMI, но это принципиально такая же старая архитектура персонального компьютера

В то же время компании вроде Google решили создать собственный дизайн серверов, идеально подходящих под дата-центры. Так появился модульный дизайн типа Hyperscale ^[9] (2009): максимально дешёвое железо, стандартные, легко заменяемые комплектующие:

Сервер Google (2009 г.)

Здесь из серверов убрали все лишние элементы персонального компьютера, оставив только необходимый «скелет». В настоящее время эти серверы эволюционировали в нечто подобное:

Сервер Facebook Tioga ^[10] (2018) с открытой архитектурой Open Compute Project ^[11]

И такое:

Хранилище данных Bryce Canyon ^[12] на 72 диска 3,5"

Создатели серверов 0xide увидели здесь проблему. С одной стороны, у компаний есть большой спрос на установку собственных серверов, под своим контролем, а не в дата-центре.

С другой стороны, в продаже есть только два типа серверов: универсальные «персональные компьютеры» формата 1U/2U и уникальные разработки типа Hyperscale для ЦОДов. Что поставить в серверную комнату офисного здания — непонятно.

Плохо и то, что железо в серверах не оптимизировано под конкретный софт, а софт — под конкретное железо. Все продукты продаются как универсальные, то есть на сервер можно поставить любую ОС и софт, а проблемы с разработкой проекта, установкой софта, интеграцией и поддержкой ложатся на плечи покупателя.

Так на свет и появился компьютер 0xide ^[13], уникальная в своём роде разработка, которая призвана решить обозначенные проблемы. Это принципиально новый подход к серверам.

▍ Облачный компьютер 0xide

Облачный компьютер 0xide — это сервер нового поколения, который устанавливается у клиента, но при этом работает словно выделенный сервер ^[14] в удалённом дата-центре. То есть клиент практически не занимается его обслуживанием и поддержкой, всё максимально автоматизировано.

0xide представляет собой серверную стойку с 16 серверами, плюс два переключателя с 32 портами (слева) и патч-панель (справа):

Он похож на виртуальный хостинг ^[14]. Встроенное ПО сразу предлагает распределить ресурсы по инстансам VM:

На каждую VM можно поставить отдельную ОС, выделить определённое количество процессоров и памяти.

То есть клиент получает что-то вроде обычного виртуального хостинга ^[14], только локально у себя дома. Виртуальное частное облако. Без платы за ресурсы, как это принято в обычных облаках.

Функции встроенного ПО:

• Интегрированные метрики и телеметрия, мониторинг нагрузки и производительности.
• Полная интеграция софта с железом (гипервизор, панель управления, система хранения данных, конечные точки API для разработчиков и пользователей). По сути, проприетарный софт — главная особенность 0xide, потому что железо там довольно стандартное (см. ниже).
• Распределение ресурсов на уровне проектов (квоты).
• Быстрая самонастройка сети и маршрутизации. Управление доступно через API и консоль.

Спецификации сервера ^[15]:

• Вычислительные модули (sleds): 16, 24 или 32
• Процессоры (ядра x86): от 16 до 32 процессоров AMD Milan EPYC 7713P (1024–2048 ядер)
• Память (DRAM): 16 – 32 ТиБ
• Хранилище: 465,75 − 931,5 ТиБ (NVMe по 3,2 ТБ, в лотках по десять U.2 2,5")
• Коммутаторы (L2/L3): 12,8 Тбит/с
• Источники питания: 6 (5+1)
• Энергопотребление (обычное/максимальное): 12/15 кВт
• Габариты: 2354×600×1060 мм
• Вес: 1145 кг
• Максимальная теплоотдача: 61 416 BTU/ч
• Требования к воздушному потоку: 145,8 × kVA CFM

Такие вычислительные ресурсы (2048 ядер, 32 ТБ памяти) в обычном облаке обойдутся в огромную сумму. А здесь один сервер. Он не требует сборки или настройки. Купил, установил — и всё сразу работает, как виртуальный хостинг ^[14] или облако, только бесплатно без платы за ресурсы.

Американская компания Oxide Computer образована в 2019 г., набрала сотрудников в 2020-м, выпустила первый функциональный прототип в 2021-м, и только в конце 2023 г. начала приём заказов ^[16] на поставку серверов, не публикуя цены в открытом доступе. Пока неизвестно, насколько успешной будет эта идея, но первые отзывы положительные ^[17], то есть людям она понравилась.

▍ Уход из облака: финансовая выгода

Многочисленные истории показывают, что уход из облака на собственный хостинг ^[14] несёт прямую финансовую выгоду ^[18]. И аренда серверов, и собственное железо одинаково выгодны по сравнению с необоснованно завышенными тарифами на трафик коммерческих облачных хостингов типа AWS. Например, обычный VPS ^[14] за пару сотен рублей идёт с безлимитным трафиком, а в облаке эти терабайты трафика обойдутся в тысячи долларов ^[19].

Расходы компаний на облачный хостинг ^[14] ещё в 2020 году превысили $100 млрд ^[20] и продолжают расти.

Некоторые компании отдают на оплату облака до 75−80% своей выручки, для софтверных компаний это нормальное явление.

Стоимость облачных услуг в процентах от дохода некоторых софтверных компаний на основе публичной финансовой отчётности, источник ^[20]

Что расходы (убытки) для компаний — то прибыль (сверхприбыль) для облачных провайдеров. По оценке специалистов, цены на услуги публичного облака могут в 10-12 раз превышать стоимость эксплуатации собственных дата-центров. Операционная маржа AWS с учётом всех расходов на инфраструктуру и разработку составляет около 30%, это очень высокий показатель.

Есть мнение, что из-за облака мы переусложняем наши системы ^[21]. На своём хостинге ^[14] всё можно устроить гораздо проще, без сотен микросервисов для простого веб-приложения максимум с тысячей одновременных пользователей.

Клиенты AWS жалуются на трюки ^[22]монополиста, похожие на нечестную конкуренцию. Сами руководители AWS говорят, что приходится постоянно оптимизировать облака клиентов ^[23], чтобы они не залезли в слишком большие долги из-за ценовых дисбалансов. Бывают случаи, когда маленький стартап за один день улетает на тысячи долларов ^[24].

Google с декабря 2023 года планомерно удаляет файлы с неактивных аккаунтов ^[25], а Google Drive теряет файлы пользователей ^[26]. Да и Amazon может случайно удалить ваши кластеры Elasticache ^[27]. Понятно, что растёт число желающих перейти на собственный хостинг ^[14], где всё под контролем.

▍ Локальное облако на своём сервере

Если для стартапа или маленькой компании облачный сервис — действительно удобный вариант, то для крупной организации возникает вопрос рационального расхода средств. Завышенные тарифы на трафик и вычисления в облачных хостингах приводят к тому, что в некоторых случаях гораздо дешевле поднять собственные серверы. Главное, по мере роста компании не упустить тот момент достижения точки равновесия, когда локальный хостинг становится выгоднее, чем облачный ^[28]. На больших масштабах миграция на собственный хостинг ^[14] может экономить десятки миллионов долларов, как у компании Dropbox, которая перенесла 600 ПБ пользовательских данных из AWS на свой кластер ^[29]. Для крупнейших софтверных компаний в среднем уход из облака позволяет сократить расходы на 50%.

Серверы 0xide — только первая ласточка в движении к «локальному облаку». На собственных серверах можно самостоятельно поднять эмулятор AWS. Например, локальный LocalStack.cloud ^[30] эмулирует более 80 сервисов AWS:

Это полезно для локального тестирования облачных приложений и снижения расходов на облачные услуги. Разработка и тестирование в локальном облаке быстрее и эффективнее, чем в настоящем, то есть плюсом ко всему повышается скорость разработки.

В наше время каждый может поставить себе локальное облако, чтобы дублировать/замещать некоторые дорогие услуги настоящего облака. Мигрировать on-prem частично и постепенно, без резких движений.